Question

某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，应逐渐减慢甚至停止．
学校实验小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时．用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：

试管编号	1	2	3	4	5
硫酸浓度（%）	15	20	25	30	35
气体体积（ mL）	35	47	55	51	42

[实验二]选择合适反应温度
操作：往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：

试管编号	A	B	C	D	E
温度 （℃）	40	50	60	70	80
现象和比较	有少量气泡	气泡比A号试管多	气泡明显比B试管多	大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似	反应激烈，迅速产生大量气体

请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
问题分析：
（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为

25

%，其理由是

高于或低于此温度产生气体量都发生减少

（2）当硫酸浓度一定时，反应速度与温度之间存在的关系是

温度越高，反应速率越快

，请你从微粒的角度分析出现这种反应规律的原因可能是

温度升高，微粒的运动速率加快，反应速率加快

．其中最合适用于实验室制取二氧化碳的反应温度为

70

℃．
（3）拓展研究：
[提出问题]影响化学反应速率还受什么因素影响？
[实验装置]如右图所示：
a．装置中红墨水的作用是

便于观察实验现象

．
b．装置中长玻璃导管的作用是

便于进行比较

．
[实验验证]

	装置A	装置B
长玻璃导管中现象	红墨水在长玻璃管中上升较快	红墨水在长玻璃管中上升较慢

通过本实验研究中变量是：

反应物间的接触面积

，所以可以得出的结论是“

反应物间接触面积越大反应速率越快．

化学反应的速率越快”．

Answer 1

分析：（1）根据实验二表格中的数据分析．（2）根据实验二表格中的信息分析．（3）a根据红墨水便于观察分析．b根据液面上升的情况便于比较和反应物间接触面积越大反应速率越快分析．

解答：解：（1）从实验一表中数据可知硫酸的浓度为25%时产生的气体的体积最大，故答案：25；高于或低于此温度产生气体量都发生减少．
（2）根据实验二表中数据可知温度越高反应速率越快，但80℃时反应速率太快，最合适用于实验室制取二氧化碳的反应温度为70℃．故答案：温度越高，反应速率越快；温度升高，微粒的运动速率加快，反应速率加快；    70
（3）红墨水呈红色便于观察；通过长玻璃管中液面的上述情况便于比较；A中是粉末状石灰石，与酸反应产生二氧化碳的速度较快，B中是块状石灰石与酸反应产生二氧化碳的速度较慢，故答案：便于观察实验现象；  便于进行比较（合理即给分）；红墨水在长玻璃管中上升较慢；反应物间的接触面积；    反应物间接触面积越大反应速率越快．

点评：本题考查了实验室制取二氧化碳气体时药品的选择和药品的状态、酸的浓度对反应速度的影响问题，侧重实验能力和分析能力的考查．